【文章內(nèi)容簡介】 =（ 301 ～ 501 ） L。 變高度（直線）梁：支點處： H=（ 161 ～ 201 ） L，跨中 H=（ 221 ～ 281 ） L。 而此設計采用等高度的箱梁，取梁高為 160cm，高跨比 ?LH ,滿足要求。 （二） 底板厚度 簡支轉(zhuǎn)連續(xù)施工的連續(xù)梁橋跨中正彎矩較大，因此底板不宜過厚；同時支點處也存在負彎矩，需要底板有一定的厚度來提供受壓面積。從而底板厚度在在跨內(nèi)大部分區(qū)域設為 18cm，在支點附近處設為 25cm。即底板從距支點 220cm 處至距支點 50cm 處逐漸加厚至 25cm，在距支點 50cm 處至支點厚度 25cm。 （三） 頂板厚度 確定箱形截面頂板厚度通常主要考慮兩個因素：橋面板橫向彎矩的受力要求和布置縱向預應力束和橫向受力鋼筋的構(gòu)造要求。 根據(jù)以上要求確定箱梁頂板厚度 18cm。 （四） 腹板厚度 箱形截面梁一般由兩塊以上腹板組成，每一塊腹板的最小厚度必須滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)造及施工中澆筑混凝土的要求，再兼顧考慮連續(xù)梁變化規(guī)律，腹板寬度除在支點附近區(qū)域加寬為 25cm 外，其余均為 18cm。即腹板從距支點 220cm 處至距支點 50cm 處逐漸加厚至25cm，在距支點 50cm 處至支點厚度 25cm。 （五） 翼板厚度 根據(jù)翼板懸臂長度大小，確定翼板根部厚度為 25cm，端部厚度為 18cm。 蘭州交通大學畢業(yè)設計 3 （六） 橫隔板 橫隔梁可以增強橋梁的整體性和良好的橫向分布，同 時還可以限制畸變；支承處的橫隔梁還起著承擔和分布支承反力的作用。由于箱形截面的抗扭剛度很大，一般可以比其它截面的橋梁少設置橫隔梁，因此 橫隔板厚設為 20cm。邊梁 在支點處、距支點 處、跨中處設置橫隔板，一共五道；中梁在支點處、距跨中 處、跨中處設置橫隔板。 三、 主梁內(nèi)力計算 （一） 有限元模型的建立 1. 采用邁達斯軟件建立的有限元模型 采用邁達斯軟件建立的有限元模型，如圖 31所示。為了簡化計算和便于分析，所以按一片中梁建立模型，其中以橋梁軸線為 x方向，沿 x 軸在平面內(nèi)逆時針旋轉(zhuǎn) 90176。 為y軸， z軸與 x 軸和 y軸所成平面垂直，方向向上。一共建立 97個節(jié)點， 96 個單元，每一跨 24個單元。 圖 31 邁達斯有限元模型 2. 控制截面幾何特性 支點至距支點 處： 截面面積： ?A 抗扭慣矩： mIxx ? 抗彎慣矩： mIyy ? 截面中心： my ? z= 距支點 處至距支點 處截面呈一次線性變化，其中距支點 處截面幾何特性值： 截面面積： ?A 抗扭慣矩： mIxx ? 蘭州交通大學畢業(yè)設計 4 抗彎慣矩： mIyy ? 截面中心： my ? z= 距支點 處： 截面面積： ?A 抗扭慣矩： mIxx ? 抗彎慣矩： mIyy ? 截面中 心： my ? z= 距支點 處至跨中： 截面面積： ?A 抗扭慣矩： mIxx ? 抗彎慣矩： mIyy ? 截面中心： my ? z= （二） 主梁恒載內(nèi)力計算 1. 一期荷載計算 一期荷載（自重）包括梁的自重，橫隔梁及堵頭板的自重。 （ 1） 每延米梁重 g= 26? mkN （ 2） 橫隔梁重 本設計每片梁均有 3片橫隔梁，在端部也有堵頭板，也按橫隔梁處理，故每片 梁有5片橫隔梁，均按集中荷載考慮。 橫隔梁面積： A=（ ++） （ ++） = 2m 橫隔梁重 : F= 26= 2. 二期荷載計算 二期荷載包括 10cm 厚瀝青混凝土防水層（容重 24 kN/m3） ， 8cm 后 C50 混凝土現(xiàn)澆層， 18cm 厚橫向濕接縫（容重 26 kN/m3），以及防撞護欄與波形梁護欄。 橋面鋪裝： ?1g 26= mkN 蘭州交通大學畢業(yè)設計 5 ?2g 24= mkN 濕接縫： ?3g 26= mkN 欄桿： ?4g 14247。 2247。 4= mkN 二期荷載集度 g=+++= mkN ，為了保證安全，取 g 為15 mkN . 3. 結(jié)構(gòu)組定義及約束條件 本設計建立了兩個結(jié)構(gòu)組，一個結(jié)構(gòu)組為簡支階段，包含 1 至 23 單元， 26 至 47單元， 50 至 71 單元， 74 至 96單元；另一個結(jié)構(gòu)組為連續(xù)階段，包含 24， 25， 48， 49，72， 73單元。 由于本橋是先簡支階段，后連續(xù)階段施工的，所以在簡支階段，相應的節(jié)點處設置臨時支座， 在連續(xù)階段，相應節(jié)點處設置永久支座。節(jié)點與支座對應關系如表 32所示。 表 31 節(jié)點與支座對應表 其中 Dx， Dy,Dz表示支座的位移約束， Rx， Ry， Rz表示支座的轉(zhuǎn)角約束， 1 表示約束， 0 表示節(jié)點 Dx Dy Dz Rx Ry Rz 支座類型 1 0 1 1 1 0 1 永久支座 2 1 1 1 1 0 1 臨時支座 24 0 1 1 1 0 1 臨時支座 25 1 1 1 1 0 1 永久支座 26 1 1 1 1 0 1 臨時支座 48 0 1 1 1 0 1 臨時支座 49 0 1 1 1 0 1 永久支座 50 1 1 1 1 0 1 臨時支座 72 0 1 1 1 0 1 臨時支座 73 0 1 1 1 0 1 永久支座 74 1 1 1 1 0 1 臨時支座 96 0 1 1 1 0 1 臨時支座 97 0 1 1 1 0 1 永久支座 蘭州交通大學畢業(yè)設計 6 自由。 4. 各施工階段梁的內(nèi)力圖及各控制截面內(nèi)力 （ 1） 簡支階段 第一施工階段為預制主梁，待混凝上達到設計強度 100%后張拉正彎矩區(qū)預應力鋼束，并壓注水泥漿，再將各跨預制箱梁安裝就位，形成由臨時支座支承的簡支梁狀態(tài)。彎矩和剪 力圖詳見圖 32。各控制截面內(nèi)力詳見表 33。 圖 32 簡支階段彎矩、剪力圖 表 32 簡支階段各控制截面內(nèi)力 （ 2） 合龍階段 在此階段澆筑各梁之間的連續(xù)段接頭形成四跨連續(xù)梁。 彎矩和剪力圖詳見圖 33，各 控制截面內(nèi)力詳見表 34。 圖 33 合龍階段彎矩、剪力圖 表 33 合龍階段各控制截面內(nèi)力 剪力 Nk 彎矩 mk?N 剪力 Nk 彎矩 mk?N 邊跨左 端部 0 0 中跨左端部 0 邊跨 1/4處 中跨 1/4處 邊跨 1/2處 中跨 1/2處 邊跨 3/4處 中跨 3/4處 邊跨右端部 中跨右端部 0 剪力 Nk 彎矩 mk?N 剪力 Nk 彎矩 mk?N 蘭州交通大學畢業(yè)設計 7 （3） 體系轉(zhuǎn)換階段 拆除 全橋的臨時支座，主梁支承在永久支座上，完成體系轉(zhuǎn)換，最終形成四跨連續(xù)梁。彎矩和剪力圖詳見 圖 34，各控制截面內(nèi)力詳見表 35。 圖 34 體系轉(zhuǎn)換階段彎矩、剪力圖 表 34 體系轉(zhuǎn)換階段各控制截面內(nèi)力 （4）成橋階段 進行防護欄及橋面鋪裝施工。彎矩和剪力圖詳見圖 35，各控制截面內(nèi)力詳見表 36。 邊跨左端部 0 0 中跨左端部 邊跨 1/4處 中跨 1/4處 邊跨 1/2處 中跨 1/2處 邊跨 3/4處 中跨 3/4處 邊跨右端部 中跨右端部 0 剪力 Nk 彎矩 mk?N 剪力 Nk 彎矩 mk?N 邊跨左端部 0 中跨左端部 邊跨 1/4處 中跨 1/4處 邊跨 1/2處 中跨 1/2處 邊跨 3/4處 中跨 3/4處 邊跨右端部 中跨右端部 蘭州交通大學畢業(yè)設計 8 圖 35 成橋階段彎矩、剪力圖 表 35 成橋階段各控制截面內(nèi)力 （三） 主梁活載內(nèi)力計算 1. 沖擊系數(shù)計算 根據(jù)《公路橋涵 設計通用規(guī)范》 JTG D602021 中 的規(guī)定，適用于連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)基頻計算公式如下： cCmEIlf 21 2 ??cCmEIlf 22 2 ?? 對于本設計： g / 3 KgGm c ????? 1021 Hf ?????? 1021 Hf ?????? 沖擊系 數(shù) 0 1 5 7 6 ?? f? （適用于 14Hz. Hz ?? f ）則： 2 8 1 5 1 7 6 ???? ???? 剪力 Nk 彎矩 mk?N 剪力 Nk 彎矩 mk?N 邊跨左端部 0 中跨左端部 邊跨 1/4處 中跨 1/4處 邊跨 1/2處 中跨 1/2處 邊跨 3/4處 中跨 3/4處 邊跨右端部 中跨右端部 蘭州交通大學畢業(yè)設計 9 用于正彎矩效應和剪力效應： 2 8 8 ???? ? 用于負彎矩效應： 4 0 0 ???? ? 2. 折減系數(shù)取值 車道折減系數(shù)按《橋規(guī)》三車道的車道折減系數(shù)為 :ξ ＝ 3. 荷載橫向分布系數(shù)計算 考慮到本設計相 鄰兩片主梁的結(jié)合處可以承受彎矩 ，可以用剛接梁法計算荷載橫向分布系數(shù)；另外本橋主梁之間具有可靠橫向連接，且寬跨比 ???lB ，故本橋也可采用修正剛性橫梁法計算荷載橫向分布系數(shù)；在支點處采用杠桿法。 （ 1） 剛接梁法 箱梁截面形式如圖 36（ a）所示，為了計算方便，將截面簡化為圖 37（ a）所示， 簡化后上翼板平均厚度： 2 0 ) 2 0(182 20)2518(1 ?????????h cm 為保證安全取 19cm 截面形心與主梁上緣距離： 180018123219240 ?????? ??????????xa 截面慣性矩： 4222333)1810012318219240(121??????????????I （ a） （ b） 蘭州交通大學畢業(yè)設計 10 （ c） 圖 36 截面簡圖 主梁的截面抗扭慣矩按公式： 2211222121)(tststshssI T ???? 計算。 在本設計中，如圖 36（ c）所示： ?1s ， 2s =82cm， 3s =146cm， 1t =19cm， 2t =t=18cm 故 4722 188219 4 8181 4 62 4 4 8 cmIT ???????? ）（= 4m 主梁的 抗彎剛度與抗扭剛度比例參數(shù) 2 ?? ）（? 主梁與橋面板的抗彎剛度比例參數(shù) 0?? 在 0?? ， ?? 和 之間，查表，根據(jù)內(nèi)插法求 ? ，結(jié)果見表 36 表 36 剛接箱梁橋荷載橫向分布影響線 梁號 ? ? P1位置 1 2 3 4 1 2 影響線最不利加載 由于本設計設計荷載為公路一級，只有汽 車荷載，沒有人群荷載和掛車荷載，按規(guī)定橫向布置三輛車，加載圖式如圖 39。 蘭州交通大學畢業(yè)設計 11 一號梁影響線 二號梁影響線 圖 37 剛接梁法加載圖示及影響線 對于一號梁： )(21 ???????cqm 對于二號梁：